银纳米颗粒通过双重抗真菌和免疫诱导机制增强辣椒对炭疽病菌的抗性

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Pest Management Science 3.8

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  为解决传统农药污染环境的问题,研究人员开展了一项关于银纳米颗粒(AgNPs)防治辣椒炭疽病的研究。研究发现15-20 nm的AgNPs能显著抑制Colletotrichum capsici生长,使病害指数降低40%,同时上调CaPDF1.2和CaPR-5等防御基因表达,提高类黄酮、酚类物质含量。该研究为可持续农业提供了纳米技术解决方案。

  

传统农药污染水体的问题亟待解决,这项创新研究揭示了银纳米颗粒(AgNPs)对抗辣椒炭疽病的双重作用机制。通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)证实,研究人员成功合成了15-20 nm的球形AgNPs。有趣的是,这些纳米战士不仅能直接抑制病原菌Colletotrichum capsici的生长(75-90 μg/mL浓度可使菌落显著缩小),还能激活植物的"免疫系统"——促进防御相关基因CaPDF1.2和CaPR-5的表达。

在分子前线,AgNPs处理组的辣椒植株展现出惊人的防御升级:类黄酮和酚类物质含量提升,胼胝质沉积增加,细胞膜通透性改善。生理指标同样亮眼——矿物质、甘氨酸甜菜碱和游离氨基酸含量显著高于对照组。共聚焦显微镜下更观察到AgNPs处理组完全不见真菌菌丝的踪迹,与病原菌接种组形成鲜明对比。

这项研究最令人振奋的发现是,AgNPs处理使病害指数从79%降至40%,同时提升植株营养状态。这些直径仅相当于人类头发丝五千分之一的纳米颗粒,正在为可持续农业开辟新战场,让植物既能抵御病原侵袭,又能保持健康生长。该成果为替代传统农药提供了科学依据,展现了纳米技术在保障粮食安全方面的巨大潜力。

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